JP7359344B2 - Drilling vehicle and drilling method - Google Patents
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Description
本発明は、傾斜地に対して略鉛直方向に掘削孔を削孔するのに好適な削孔作業車及び削孔方法に関する。 The present invention relates to a drilling vehicle and a drilling method suitable for drilling an excavation hole in a direction substantially perpendicular to a slope.
傾斜地に対して略鉛直方向の掘削孔を削孔する削孔装置として、クレーンに略鉛直に懸垂支持されるリーダと、リーダに沿って移動自在に、クレーンに懸垂支持された削孔手段と、リーダの下端部に設けられたアンカー手段であって、リーダの下端部を支持する地盤にアンカー孔を削孔すると共に、該アンカー孔にアンカー部材を貫入させることにより、該リーダの下端部を地盤に固定するアンカー手段とを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As a drilling device for drilling an approximately vertical excavation hole on a slope, a leader suspended approximately vertically from a crane; a drilling means suspended from the crane and movable along the leader; Anchor means provided at the lower end of the leader, the lower end of the leader being anchored to the ground by drilling an anchor hole in the ground that supports the lower end of the leader and inserting an anchor member into the anchor hole. An anchor device has been proposed that is equipped with an anchor means for fixing the device to the device (see, for example, Patent Document 1).
また、バックホーのブームの先端部に回動自在に設けられたフレームと、バックホーのブームとフレーム間に設けられたフロントシリンダと、フレームに取り付けられたリーダと、フレームとリーダ間に設けられた2本のチルトシリンダと、リーダに沿って移動自在に支持されたオーガと、上端部がオーガに接続されたダウンザホールハンマと、オーガ及びダウンザホールハンマを含む削孔手段をリーダに沿って地山方向へ押圧するフィード機構とを備え、フロントシリンダ及びチルトシリンダによりリーダを所望の角度に角度調整可能となした削孔装置が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, there is a frame rotatably provided at the tip of the backhoe boom, a front cylinder provided between the backhoe boom and the frame, a leader attached to the frame, and a two-way cylinder provided between the frame and the leader. A book tilt cylinder, an auger movably supported along the leader, a down-the-hole hammer whose upper end is connected to the auger, and a hole-drilling means including the auger and down-the-hole hammer are pushed along the leader in the direction of the ground. A drilling device has been proposed that is equipped with a feed mechanism that allows the leader to be adjusted to a desired angle using a front cylinder and a tilt cylinder (for example, see Patent Document 2).
更に、傾斜地を自走可能な作業車本体の重量の一部を、作業車本体のアームに継手部材を介して回動自在に支持した削孔装置に、アーム及び継手部材を介して作用させながら、削孔装置のダウンザホールハンマの打撃力と、削孔装置の回転駆動部による回転力の少なくとも一方を削孔ビットに作用させて、掘削孔を削孔する傾斜地削孔方法も提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Furthermore, part of the weight of the working vehicle body capable of self-propelled on slopes is applied to the drilling device rotatably supported by the arm of the working vehicle body via the joint member, while acting through the arm and the joint member. An inclined ground drilling method has also been proposed in which a drilling hole is drilled by applying at least one of the striking force of a down-the-hole hammer of a drilling device and the rotational force of a rotary drive unit of a drilling device to a drilling bit ( For example, see Patent Document 3).
前記特許文献1記載の削孔装置では、クレーンによりリーダを懸垂支持する関係上、削孔時の回転反力でリーダが回転しないように、リーダの下端部を傾斜地に固定するため、位置決め用のダウンザホールハンマを含む2つのアンカー手段が必須となり、削孔装置の製作コストが高くなるという問題がある。また、リーダ及び削孔手段の上端部はワイヤで支持されているだけなので、削孔時の振動や風などで大きく揺れ動くことが懸念され、安定性良く鉛直方向に削孔できないという問題がある。更に、ダウンザホールハンマへ加圧エアを供給するエア供給装置だけでなく、削孔手段の油圧モータへ油圧を供給するための油圧供給装置が必要となり、削孔設備全体が大掛かりなものとなるという問題がある。
In the drilling apparatus described in
前記特許文献2記載の削孔装置では、油圧シリンダにより支持されたリーダに沿って、削孔手段を送り駆動しながら、地盤を削孔できるので、安定性良く削孔できる。しかし、油圧シリンダにより削孔手段の先端を削孔位置に位置合わせするとともに、削孔方向を調整する関係上、位置合わせ作業が大変煩雑になるという問題がある。
In the drilling device described in
前記特許文献3記載の発明では、アームの先端部に継手部材を介してダウンザホールハンマを支持しているので、掘削孔を掘り進むに連れて、アームを地盤側へ回動させる必要があり、アームの先端部の位置が移動して、ダウンザホールハンマが傾くことから、鉛直方向に真っすぐな掘削孔を削孔するためには、熟練を要するという問題があった。また、ダンウンザホールハンマ自体をアームに吊り下げているので、ダンウンザホールハンマの長さ以上の深さの掘削孔を削孔できないという問題もある。
In the invention described in
本発明の目的は、バックホーのアームに継手部材を介して削孔装置のリーダを支持するという簡単な構成により、熟練を要することなく、削孔ドリルを削孔位置に容易に位置決めできるとともに、精度良く鉛直方向に安定性良く深い掘削孔を削孔でき、しかもバックホーの油圧ポンプを利用して掘削孔を削孔可能な削孔作業車及び削孔方法を提供することである。 An object of the present invention is to use a simple configuration in which a leader of a drilling device is supported via a joint member on the arm of a backhoe, so that a drilling drill can be easily positioned at a drilling position without requiring any skill, and the drill can be accurately positioned. To provide a drilling work vehicle and a drilling method capable of drilling a deep drilling hole with good vertical stability and using a hydraulic pump of a backhoe.
本発明は、以下の発明を包含する。
(1) バックホーと、前記バックホーのアームに継手部材を介して支持された削孔装置とを備え、前記削孔装置は、リーダと、前記リーダに沿って移動自在に支持された回転装置と、上端部が前記回転装置に接続されたドリル本体と、前記回転装置及び前記ドリル本体を含む削孔装置本体をリーダに沿って送り駆動する送り装置とを備え、前記継手部材は、前記アームの回動軸と略平行な第1軸と、前記アームの先端部に前記第1軸を介して回動自在に連結されたアーム側部材と、前記削孔装置の前記リーダの高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材と、平面視で前記第1軸と略直交して前記アーム側部材と前記リーダ側部材とを回動自在に連結する第2軸と、により一体的に構成され、前記リーダは、前記継手部材により、前記第1軸及び前記第2軸を中心として回動自在に前記アームに連結され、前記削孔装置を、前記継手部材を介して前記アームに吊り下げることにより、前記削孔装置が自重により回動し、前記リーダが略鉛直方向に配置される、ことを特徴とする削孔作業車。
The present invention includes the following inventions.
(1) A backhoe and a drilling device supported by an arm of the backhoe via a joint member, the drilling device including a leader, a rotating device supported movably along the leader, A drill body whose upper end is connected to the rotating device, and a feeding device that feeds and drives the drilling device body including the rotating device and the drill body along a leader, and the joint member is configured to rotate the arm. a first shaft substantially parallel to the moving axis; an arm-side member rotatably connected to the tip of the arm via the first shaft; and a midway point in the height direction of the leader of the drilling device. integrally constituted by a leader side member fixed to and a second shaft that is substantially orthogonal to the first axis in plan view and rotatably connects the arm side member and the leader side member, The leader is rotatably connected to the arm about the first axis and the second axis by the joint member, and the drilling device is suspended from the arm via the joint member. A drilling work vehicle, characterized in that the drilling device rotates under its own weight, and the leader is arranged in a substantially vertical direction .
(2)前記ドリル本体が、中空パイプ状のボディと、前記ボディに内装したハンマピストンと、前記ボディの下端部に突出状に設けた削孔ビットとを有するダウンザホールハンマで構成されている前記(1)記載の削孔作業車。 (2) The drill body is composed of a down-the-hole hammer having a hollow pipe-shaped body, a hammer piston built into the body, and a drilling bit protruding from the lower end of the body. 1) The drilling vehicle described above.
(3)前記回転装置及び送り装置が、前記バックホーに搭載されている油圧ポンプからの圧油にて回転する油圧モータをそれぞれ備えている前記(1)又は(2)記載の削孔作業車。 (3) The drilling vehicle according to (1) or (2), wherein the rotating device and the feeding device each include a hydraulic motor that rotates with pressure oil from a hydraulic pump mounted on the backhoe.
(4)前記リーダの下部に、前記ドリル本体の途中部を上下方向に案内する案内状態と、前記ドリル本体の途中部を移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能なガイド装置が設けられている前記(1)~(3)のいずれかに記載の削孔作業車。 (4) A guide device is provided at the lower part of the leader, which can be switched between a guiding state in which the middle part of the drill body is guided in the vertical direction and a holding state in which the middle part of the drill body is held immovably. The drilling vehicle according to any one of (1) to (3) above.
(5)前記リーダの下部に、少なくとも2点で地盤に係合して、削孔時における前記リーダの供回りを規制するアンカー装置が設けられている前記(1)~(4)のいずれかに記載の削孔作業車。 (5) Any of (1) to (4) above, wherein an anchor device is provided at the bottom of the leader to engage with the ground at at least two points and restrict rotation of the leader during drilling. Drilling vehicle described in .
(6)前記削孔装置本体が、前記リーダにおける、前記第1軸と略直交する側面であって、前記バックホーの運転室側の側面に設けられている前記(1)~(5)のいずれかに記載の削孔作業車。 (6) Any one of (1) to (5) above, wherein the hole drilling device main body is provided on a side surface of the leader that is substantially perpendicular to the first axis and is located on a side surface of the backhoe on the driver's cab side. Drilling vehicle described in Crab.
(7)前記(1)~(6)のいずれかに記載の削孔作業車を用いた削孔方法であって、前記バックホーの前記アームに前記リーダを吊り下げた状態で、前記ドリル本体が所望の削孔位置に対面するように前記削孔装置を移送して、前記リーダを縦向きに設置する位置合わせ工程と、前記リーダを鉛直方向に角度調整するとともに、前記リーダを地盤側へ押し操作して、前記地盤と前記アーム間に前記リーダを略鉛直方向に固定保持するリーダ設置工程と、前記ドリル本体を前記リーダに沿って送り駆動して、前記地盤の削孔位置に掘削孔を削孔する削孔工程と、を備えたことを特徴とする削孔方法。 (7) A drilling method using the drilling vehicle according to any one of (1) to (6) above, wherein the drill body is an alignment step of transporting the drilling device so as to face a desired drilling position and installing the leader vertically; adjusting the angle of the leader in the vertical direction; and pushing the leader toward the ground. a leader installation step of operating and holding the leader fixed in a substantially vertical direction between the ground and the arm; and feeding and driving the drill body along the leader to drill a drilling hole at a drilling position in the ground. A drilling method characterized by comprising a drilling step of drilling a hole.
本発明に係る削孔作業車及び削孔方法によれば、バックホーのアームに継手部材を介して削孔装置が連結されているので、削孔装置をアームに吊り下げることで、削孔装置が自重により回動して、リーダが略鉛直方向に配置され、またリーダを手で操作して、継手部材を中心にリーダを回動操作することができる。このため、削孔装置を吊り下げた状態で、削孔ドリルが削孔位置に概ね対面するように削孔装置を移送した後、継手部材を中心にリーダを手で回動操作して、リーダを地盤の適正位置に容易に設置することができる。 According to the drilling vehicle and the drilling method of the present invention, the drilling device is connected to the arm of the backhoe via the joint member, so that the drilling device can be suspended by hanging from the arm. The leader can be rotated by its own weight to be disposed in a substantially vertical direction, and can be operated by hand to rotate the leader around the joint member. For this reason, after transporting the drilling equipment with the drilling equipment suspended so that the drilling drill generally faces the drilling position, the leader is manually rotated around the joint member, and the leader is can be easily installed at the appropriate location on the ground.
また、リーダの下端部を地盤に設置した状態で、バックホーのブームとアームと上部旋回部を操作することで、リーダを鉛直方向に容易に角度調整することができ、またリーダを地盤側へ押し操作することで、リーダを鉛直方向に固定保持できる。このため、リーダを鉛直方向に固定保持した状態で、削孔装置本体をリーダに沿って地盤側へ移動させながら地盤を掘削することが可能となり、熟練を要することなく、精度良く鉛直方向に安定性良く掘削孔を削孔できる。 Additionally, with the lower end of the leader installed on the ground, you can easily adjust the angle of the leader in the vertical direction by operating the backhoe's boom, arm, and upper swivel, and you can also push the leader toward the ground. By operating it, the reader can be fixed and held in the vertical direction. For this reason, it is possible to excavate the ground while moving the drilling device body along the leader toward the ground side while holding the leader fixed in the vertical direction. This makes it possible to excavate the ground with high precision and stability in the vertical direction without requiring any skill. Drilling holes can be done easily.
しかも、削孔装置を駆動するために必要な回転装置及び送り装置への油圧は、バックホーに設けられた油圧ポンプから供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がない。つまり、本発明では、バケットに代えて削孔装置が設けられ、バケットを回動操作するための油圧回路が不要となる、このため、バケット駆動用の油圧回路と既設の補助の油圧回路を利用して、回転装置及び送り装置へ圧油を供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がなく、安価に実施できる。また、無線或いは有線の遠隔操作装置を用いて遠隔操作可能に構成したバックホーに対しても、既存の油圧回路を制御するだけでよいので、遠隔操作装置の構成を変更することなく、該バックホーを削孔作業車として利用することができる。 Moreover, the hydraulic pressure required for driving the drilling device and the feeding device can be supplied from a hydraulic pump provided in the backhoe, so there is no need to separately provide a hydraulic pressure supply device. In other words, in the present invention, a drilling device is provided in place of the bucket, and a hydraulic circuit for rotating the bucket is not required. Therefore, the hydraulic circuit for driving the bucket and the existing auxiliary hydraulic circuit are used. Since pressure oil can be supplied to the rotating device and the feeding device, there is no need to separately provide a hydraulic pressure supply device, and it can be implemented at low cost. Furthermore, even if a backhoe is configured to be remotely controllable using a wireless or wired remote control device, it is only necessary to control the existing hydraulic circuit, so the backhoe can be operated without changing the configuration of the remote control device. It can be used as a drilling work vehicle.
加えて、バケット及びそれを回動するための油圧シリンダを取り外して、継手部材及び削孔装置を組み付けるという、軽微な改造により、既存のバックホーを削孔作業車に改造でき、また逆に、継手部材及び削孔装置を取り外して、バックホーを元の状態に復帰することができる。このため、新設のバックホーは云うまでもなく、リースのバックホーに対しても本発明を適用できる。 In addition, an existing backhoe can be converted into a drilling work vehicle by removing the bucket and the hydraulic cylinder for rotating it and assembling a joint member and drilling device. The parts and drilling equipment can be removed and the backhoe can be returned to its original condition. Therefore, the present invention can be applied not only to newly installed backhoes but also to leased backhoes.
また、リーダの下部にドリル本体を保持可能なガイド装置を設けることで、ドリル本体を安定性良く鉛直方向に案内できるとともに、ドリル本体により一定深さの掘削孔を削孔した後、該ドリル本体に延長ドリルを連結して、掘削孔を更に掘り進めることができる。 In addition, by providing a guide device that can hold the drill body at the bottom of the leader, the drill body can be guided vertically with good stability, and after drilling a hole of a certain depth with the drill body, the drill body can be The drill hole can be drilled further by connecting an extension drill to the drill.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、傾斜地削孔設備1は、自走式の削孔作業車2と、削孔作業車2を傾斜地の土木作業面Sに沿って昇降可能な昇降装置3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
昇降装置3は、削孔作業を実施する土木作業面Sよりも山側の傾斜地に相互に間隔をあけて設けられた第1固定点10及び第2固定点11と、傾斜地の一側方に設置された昇降用ウィンチ12と、昇降用ウィンチ12側の第1固定点10に取り付けられた定滑車13と、昇降用ウィンチ12から繰り出されて定滑車13に引っ掛けられ、端部が第2固定点11に固定された昇降用ロープ14と、定滑車13と第2固定点11間の昇降用ロープ14の途中部に引っ掛けられて、削孔作業車2を支持する動滑車15とを備えている。なお、昇降装置3としては、図1に示す以外の構成のものを採用することも可能である。
The
第1固定点10及び第2固定点11は、土木作業面Sよりも山側の道路Rに設置された2台の車両16、17で構成され、土木作業面Sに対して必要な土木作業を行った後、2台の車両16、17を移動させて、隣の土木作業面Sへの土木作業を実施できるように構成されている。車両16、17としては、昇降用ロープ14からの引張力を受け止め可能な重量の油圧ショベル、ブルドーザー、クレーンなどの重機や、ダンプカーなどの車両を採用できる。また、車両16、17に代えて、土木作業面Sよりも山側に自生する1乃至複数本の樹木を固定点として活用したり、土木作業面Sよりも山側にアンカー材を施工して、これを固定点として利用したりすることもできる。
The first
図1、図2に示すように、削孔作業車2は、クローラ式のバックホー20と、動滑車15をバックホー20に連結するために、バックホー20に設けられた連結装置30と、バックホー20のアーム25の先端部に継手部材40を介して回動自在に支持された削孔装置50とを備えている。この削孔作業車2は、周知の構成のバックホー20に対して連結装置30を設けるとともに、バケット及びバケット用シリンダに代えて、継手部材40及び削孔装置50を組付けたものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
バックホー20は、クローラ式の下部走行部21と、下部走行部21上に旋回可能に設けられた、運転室23を有する上部旋回部22と、上部旋回部22から前方へ延びるブーム24と、ブーム24の先端部から前方へ延びるアーム25と、左右方向のブーム軸24aを中心にブーム24を回動操作するためのブームシリンダ24bと、左右方向のアーム軸25aを中心にアーム25を回動操作するための1対のアームシリンダ25bと、両シリンダ24b、25bへ圧油を供給するための図示外の油圧ポンプとを備えた周知の構成のものである。なお、バックホー20としては、アーム25とブーム24間に、1乃至複数本の中間アームを、油圧シリンダにより回動操作可能に直列状に連設してなる、腕の長い大型なバックホーを用いることもできる。
The
連結装置30は、バックホー20の下部走行部21と上部旋回部22間に設けられた円板状の支持板31と、支持板31の外周部に設けられたリング状部材32と、リング状部材32に沿って移動自在に設けられた可動部材33とを備え、動滑車15は可動部材33の後面に連結体34を介して上下方向及び左右方向に回動自在に支持されるとともに、下部走行部21を中心とした円弧を描くように、リング状部材32に沿って移動自在に削孔作業車2に取り付けられている。
The
継手部材40は、図2~図5に示すように、アーム25の先端部25aに左右方向に延びる第1軸41を介して回動自在に連結されたアーム側部材42と、削孔装置50のリーダ51の高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材43と、両部材42,43を回動自在に連結する前後方向に延びる第2軸44とを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
より具体的には、アーム側部材42にはアーム25の先端部25cの左右両側に配置される1対の上部枢支部42aが設けられ、アーム25の先端部25cと両上部枢支部42aを挿通する左右方向に延びる第1軸41がアーム軸25aと略平行に設けられ、アーム側部材42は第1軸41を介してアーム25の先端部25cに回動自在に枢支されている。削孔装置50のリーダ51の左側面における、削孔装置50の重心位置よりも上側位置には前後1対の支持部43aを有する平面視略U字状のリーダ側部材43が固定され、アーム側部材42の下部には前方へ突出状に延びてリーダ側部材43の1対の支持部43aを回転自在に挿通する第2軸44が第1軸41と略直交状に固定されている。リーダ51は、継手部材40を介して第1軸41及び第2軸44を中心に回動自在にアーム25に連結支持されている。ただし、継手部材40としては、アーム軸25aと略平行な第1軸41と、第1軸41と略直交する第2軸44とを有し、これら2軸41、44を中心にアーム25に対してリーダ51を回動自在に連結支持し得るものであれば任意の構成のものを採用できる。
More specifically, the
削孔装置50は、図2、図3に示すように、リーダ51と、リーダ51に沿って移動自在に支持された回転装置60と、上端部が回転装置60に接続されたドリル本体としてのダウンザホールハンマ70と、回転装置60及びダウンザホールハンマ70を含む削孔装置本体52をリーダ51に沿って送り駆動する送り装置80と、ダウンザホールハンマ70の途中部を上下方向に案内する案内状態と、ダウンザホールハンマ70の途中部を移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能なガイド装置90と、削孔時におけるリーダ51の供回りを規制するアンカー装置100とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ダウンザホールハンマ70は、図6に示すように、中空パイプ状のボディ71と、ボディ71に内装したハンマピストン72と、ボディ71の下端部に突出状に設けた削孔ビット73とを有し、加圧エアによりハンマピストン72を往復上下運動させて、削孔ビット73に打撃力を作用させ、削孔ビット73により地盤を掘削するように構成した周知の構成のものである。ただし、ダウンザホールハンマ70に代えて、オーガスクリューなどのドリル本体を用いることも可能である。
As shown in FIG. 6, the down-the-
送り装置80について説明すると、図2~図4に示すように、リーダ51における右壁部には上下方向に延びる前後1対のガイドレール81が突出状に設けられ、リーダ51の右側には支持台82がガイドレール81に沿って上下方向に移動自在に設けられている。リーダ51の上部と下部にはスプロケット83、84が設けられ、上下のスプロケット83、84間にはチェーン85が張設され、チェーン85の途中部は支持台82に連結されている。上側のスプロケット83を回転駆動する油圧モータ86が設けられ、削孔装置本体52は、油圧モータ86によりスプロケット83、84及びチェーン85を介して、支持台82とともにリーダ51に沿って昇降するように構成されている。ただし、送り装置80としては、削孔装置本体52をリーダ51に沿って移動し得る構成のものであれば、チェーン85とスプロケット83、84に代えて、スクリュー軸とそれに螺合する雌ネジを備えたものや、ラックとそれに噛合するピニオンを備えたものなど、任意の構成のものを採用できる。
To explain the
回転装置60は、図2~図4に示すように、支持台82に設置された油圧モータ61と、油圧モータ61の出力軸61aとダウンザホールハンマ70のボディ71とを相対回転不能に連結する中空の連結部材62と、連結部材62の上部に回転自在に外装した筒状のスイベル63とを備え、ダウンザホールハンマ70は、連結部材62を介して着脱可能に油圧モータ61に連結されて、油圧モータ61により回転駆動されるように構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
スイベル63には図示外の加圧エア供給源に接続された加圧エア供給管74が接続され、スイベル63に供給された加圧エアが、連結部材62を通ってダウンザホールハンマ70へ供給されるように構成されている。
A pressurized
回転装置60の油圧モータ61及び送り装置80の油圧モータ86には、バックホー20の油圧ポンプから延びる配管61b、86aが接続され、バックホー20の油圧ポンプからの圧油により油圧モータ61、86が駆動されるように構成されている。本実施の形態では、既存のバックホー20に設けられた、バケットシリンダへ圧油を供給するため油圧回路と、アーム25の先端部に取り付けられる各種アタッチメントへ圧油を供給するための油圧回路を利用して、回転装置60の油圧モータ61及び送り装置80の油圧モータ86へ圧油を供給することになる。
図7~図9に示すように、リーダ51の下端部には下方へ延びるベースフレーム53が設けられ、ベースフレーム53の右側面にはガイド装置90が取付けられている。
As shown in FIGS. 7 to 9, a
ガイド装置90は、ベースフレーム53の右側面に固定された固定部材91と、固定部材91に上下方向の軸部材92を介して、図8に実線で図示の閉姿勢と仮想線で図示の開姿勢とに回動自在に支持された開閉部材93と、軸部材92と反対側において開閉部材93に設けられたクランプネジ94とを備えたクランプ部材で構成されている。このガイド装置90では、開閉部材93を開姿勢に回動させた状態で、固定部材91にダウンザホールハンマ70の下部を嵌合させ、その後開閉部材93を閉姿勢に回動させてから、クランプネジ94を一定量だけ締結することで、固定部材91及び開閉部材93をダウンザホールハンマ70のボディ71に外嵌させて、ダウンザホールハンマ70を上下方向に案内できる案内状態となり、案内状態からクランプネジ94を更に締め付けることで、固定部材91と開閉部材93間においてダウンザホールハンマ70の下部を挟持して、ダウンザホールハンマ70を上下方向に移動不能に保持した保持状態となるように構成されている。なお、ガイド装置90としては、ダウンザホールハンマ70を上下方向に案内し得る案内状態と、ダウンザホールハンマ70を上下方向に移動不能に保持する保持状態とに切り替え可能な構成のものであれば、図7~図9に示す以外の構成のものを採用することもできる。なお、符号95は、ガイド装置90の上側において、ダウンザホールハンマ70の左側部分を上下方向に移動自在に案内する案内部材である。
The
アンカー装置100について説明すると、図2、図3、図7~図9に示すように、ベースフレーム53には下方へ突出する前後1対の固定アンカー101が、側面視覚において削孔ビット73よりも前後方向の外側に間隔をあけて略鉛直方向に設けられている。ベースフレーム53には左側へ突出する前後1対の補強板54が間隔をあけて設けられ、補強板54にはスペーサ部材102を介して前後1対の可動アンカー103が、固定アンカー101よりも前後方向の外側に相互に間隔をあけて略鉛直方向に設けられている。固定アンカー101及び可動アンカー103の下端部には地盤に係合可能なスパイク部材101a、103aが固定されている。
To explain the
可動アンカー103は、ベースフレーム53の補強板54にスペーサ部材102を介して固定された固定筒104と、固定筒104の下部に、図7に実線で図示の突出位置と、仮想線で図示の後退位置とにわたって伸縮可能に内嵌された可動筒105と、可動筒105の下端部に下方へ突出状に取り付けられたスパイク部材103aと、下端部が可動筒105の下端部に固定され、上端部が固定筒104を上下移動可能に貫通するガイドロッド106と、ガイドロッド106に外装されて可動筒105を常時突出位置側へ付勢するバネ部材107とを備えている。
The
補強板54には上下方向に一定間隔おきに複数の取付孔108が設けられ、可動アンカー103は、スペーサ部材102を所望の高さ位置の取付孔108に固定ボルト109で固定することで、ベースフレーム53に対して高さ変更可能に取り付けられている。
A plurality of mounting
このアンカー装置100では、傾斜した地盤を削孔するときには、リーダ51を地盤側へ押し操作することで、図2に示すように、前側又は後側(図2では後側)の固定アンカー101及び可動アンカー103のスパイク部材101a、103aが地盤に食い込むことで、削孔時における回転反力が地盤に圧接された固定アンカー101及び可動アンカー103で受け止められて、円滑に掘削孔を削孔できるように構成されている。また、平坦な地盤または緩やかに傾斜した地盤を削孔するときには、前後両側の可動アンカー103、または前後両側の固定アンカー101及び可動アンカー103のスパイク部材101a、103aが地盤に圧接されることで、削孔時における回転反力が受け止められることになる。なお、削孔する地盤の傾斜が例えば20°以上の急斜面の場合には、固定ボルト109により可動アンカー103の高さ位置を変更することで、前側又は後側の固定アンカー101及び可動アンカー103が地盤に圧接されるように調整することになる。
In this
なお、アンカー装置100としては、削孔時における削孔装置50の供回りを防止し得る構成のものであれば、任意の構成のアンカー装置を採用することもできる。また、アンカー装置100と併用して、継手部材40に第1軸41及び第2軸44を中心としたリーダ51の回動を、所望の位置において、電気的或いは機械的な操作装置により係脱可能にロックするロック機構を設け、削孔時における削孔装置50の供回りを防止するように構成することも可能である。
Note that as the
次に、前記傾斜地削孔設備1を用いた削孔方法について説明する。
先ず、設置工程において、図1に示すように、削孔作業を実施する土木作業面Sよりも山側の傾斜地に相互に間隔をあけて2台の車両16、17を設置し、第1車両16の第1固定点10に定滑車13を取り付けるとともに、定滑車13を設けた側の土木作業面Sの側方に昇降用ウィンチ12を設置する。次に、昇降用ウィンチ12から繰り出した昇降用ロープ14を定滑車13に巻き掛けて、第2車両17の第1固定点11に固定するとともに、定滑車13と第2固定点11間の昇降用ロープ14の途中部を削孔作業車2の動滑車15に巻き掛けて、傾斜地削孔設備1を土木作業面Sに設置する。
Next, a drilling method using the
First, in the installation process, as shown in FIG. A fixed
次に、移動工程において、削孔作業車2を目視可能で、しかも足場の良い安全な場所において、昇降用ウィンチ12及び削孔作業車2を図示外の遠隔操作装置により遠隔操作して、昇降用ロープ14が弛まないように昇降用ウィンチ12を操作しながら、削孔位置の山側に削孔作業車2を移動させる。このとき、削孔作業車2の土木作業面Sの上下方向への移動は、削孔作業車2による走行と、昇降用ウィンチ12により昇降用ロープ14を巻き上げたり繰り出したりすることによりなされ、また左右方向への移動は、昇降用ロープ14に一定の張力を作用させて削孔作業車2の横転を防止しつつ、平地での移動と同様に、下部走行部21により、進む方向へ削孔作業車2を旋回させて、走行することになる。ただし、昇降用ウィンチ12のみを遠隔操作可能に構成して、削孔作業車2に乗り込んだ作業者が、昇降用ウィンチ12を遠隔操作しながら、削孔作業車2を操作することも可能である。
Next, in the moving process, in a safe place where the
次に、位置合わせ工程において、削孔作業車2のブーム24とアーム25を遠隔操作して、図2に示すように、ダウンザホールハンマ70の削孔ビッドが所望の削孔位置に対面するように概ね位置合わせした後、作業者の手作業により、継手部材40の第1軸41及び第2軸44を中心に削孔装置50を回動させて、削孔ビッドを所望の削孔位置に対面するように精度良く位置合わせしてから、アンカー装置100を地盤上に載置してリーダ51を地盤上に縦向きに設置する。
Next, in the positioning process, the
次に、リーダ設置工程において、鉛直方向に対するリーダ51の角度を観察しながら、削孔作業車2のブーム24とアーム25を遠隔操作して、リーダ51を鉛直方向に角度調整するとともに、バックホー20の重量の一部をリーダ51に作用させて、リーダ51を地盤側へ押し操作し、アンカー装置100の前側又は後側の固定アンカー101及び可動アンカー103のスパイク部材101a、103aを地盤に食い込ませて、地盤とアーム25間にリーダ51を略鉛直方向に固定保持する。なお、リーダ51の鉛直方向は、削孔装置50の近くの作業者がリーダ51に設けた水準器を目視して、遠隔操作装置を操作する操縦者に無線等で連絡しながら調整することもできるし、リーダ51に設けたデジタル水準器の信号をバックホー20の遠隔操作装置に無線で送信して、遠隔操作装置の表示部に表示させ、遠隔操作装置の操縦者が表示内容を見ながら調整することもできる。
Next, in the leader installation process, while observing the angle of the
次に、削孔工程において、図3に仮想線で示すように、送り装置80により削孔装置本体52をリーダ51に沿って下降させながら、回転装置60によりダウンザホールハンマ70を回転させ、加圧エアによりハンマピストン72を上下方向に作動させて、削孔ビット73を回転させながら削孔ビット73の打撃力を地盤に作用させて、地盤に掘削孔DHを削孔することになる。
Next, in the hole drilling process, as shown by the imaginary line in FIG. The
なお、ダウンザホールハンマ70の長さよりも深い掘削孔DHを削孔する際には、ダウンザホールハンマ70の長さ分の掘削孔DHを削孔した後、ダウンザホールハンマ70に延長ボティを接続して、所望の深さまで掘削孔DHを削孔することができる。ただし、ダウンザホールハンマ70を抜き取る時には、延長ボティを取り外すときに、ダウンザホールハンマ70が掘削孔の奥部側へ落下しないように、ガイド装置90にてダウンザホールハンマ70の上端部を移動不能に保持した状態で、延長ボティを取り外し、その後ダウンザホールハンマ70の上端部に連結部材62を接続して、ダウンザホールハンマ70を掘削孔から抜き取ることになる。
Note that when drilling a drilling hole DH that is deeper than the length of the down-the-
こうして、一定深さの掘削孔DHを削孔した後、削孔作業車2を遠隔操作して、削孔装置50を上方へ移動させて、ダウンザホールハンマ70を掘削孔DHから引き抜いてから、次の掘削孔DHを掘削すべく、移動工程において、昇降用ウィンチ12及び削孔作業車2を遠隔操作して、次の削孔作業位置へ削孔作業車2を移動させ、前述と同様に掘削孔DHを削孔するという作業を行って、土木作業面Sに対して複数の掘削孔DHを順次削孔することになる。
After drilling the borehole DH of a certain depth in this way, the
この削孔作業車2及び削孔方法では、バックホー20のアーム25に継手部材40を介して削孔装置50が連結されているので、削孔装置50をアーム25に吊り下げることで、削孔装置50が自重により回動して、リーダ51が略鉛直方向に配置され、またリーダ51を手で操作して、継手部材40を中心にリーダ51を回動操作することができる。このため、削孔装置50を吊り下げた状態で、ダウンザホールハンマ70が削孔位置に概ね対面するように削孔装置を移送した後、継手部材40を中心にリーダ51を手で回動操作して、リーダ51を地盤の適正位置に容易に設置することができる。
In this
また、リーダ51の下端部を地盤に設置した状態で、バックホー20のブーム24とアーム25と上部旋回部22を操作することで、リーダ51を鉛直方向に容易に角度調整することができ、またリーダ51を地盤側へ押し操作することで、アンカー装置100の前側又は後側の固定アンカー101及び可動アンカー103のスパイク部材101a、103aを地盤に強く圧接させて、削孔時における回転反力でリーダ51の下端部が位置ズレしないように、リーダ51を鉛直方向に地盤に対しいて強固に固定保持できる。このため、リーダ51を鉛直方向に固定保持した状態で、削孔装置本体52をリーダ51に沿って地盤側へ移動させながら地盤を掘削することが可能となり、熟練を要することなく、精度良く鉛直方向に安定性良く掘削孔を削孔できる。
Further, by operating the
しかも、削孔装置50を駆動するために必要な回転装置60及び送り装置80への油圧は、バックホー20に設けられた油圧ポンプから供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がない。つまり、本発明では、バケットに代えて削孔装置50が設けられ、バケットを回動操作するための油圧回路が不要となる、このため、バケット駆動用の油圧回路と既設の補助の油圧回路を利用して、回転装置60及び送り装置80へ圧油を供給することができるので、油圧供給装置を別途設ける必要がなく、安価に実施できる。また、無線或いは有線の遠隔操作装置を用いて遠隔操作可能に構成したバックホー20に対しても、既存の油圧回路を制御するだけでよいので、遠隔操作装置の構成を変更することなく、該バックホー20を削孔作業車2として利用することができる。
Moreover, the hydraulic pressure required for driving the
加えて、バケット及びそれを回動するための油圧シリンダを取り外して、継手部材40及び削孔装置50を組み付けるという、軽微な改造により、既存のバックホー20を削孔作業車2に改造でき、また逆に、継手部材40及び削孔装置50を取り外して、バックホー20を元の状態に復帰することができる。このため、新設のバックホーは云うまでもなく、リースのバックホーに対しても本発明を適用できる。
In addition, the existing
また、リーダ51の下端部にガイド装置90を設けているので、ダウンザホールハンマ70を安定性良く鉛直方向に案内できるとともに、ダウンザホールハンマ70により一定深さの掘削孔を削孔した後、該ダウンザホールハンマ70に延長ボティを連結して、所望の深さまで掘削孔を掘り進めることができる。
Further, since the
更に、図1に示すように、削孔装置50がアーム25の運転室23に対面するように配置され、作業者が運転室23に乗り込んで削孔作業を行う場合には、図3に示すように、削孔ビット73による削孔状況を運転室23から目視しながら削孔できるので、例えば削孔ビット73の位置ズレや、削孔方向のズレなどの削孔時における不具合を発見して、作業をやり直すなどの調整を容易且つ迅速に行うことが可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, when the
なお、本実施の形態では、昇降装置3を用いて削孔作業車2を支持しながら傾斜地に削孔する場合について説明したが、平地或いは緩やかな斜面でのみ削孔作業を行う場合には、昇降装置3及び連結装置30を省略して、既存のバックホー20におけるバケット及びバケット用シリンダに代えて、継手部材40及び削孔装置50を組付けることで、既存のバックホー20をそのまま削孔作業車2として用いることもできる。この場合には、バックホー20の運転室23に作業者が乗り込んで、削孔作業車2を操縦して削孔作業を行うことになる。このように構成すると、既存のバックホー20に対する改造を最小限に抑えることができるので、例えばリースのバックホー20に対しても本発明を容易に適用できる。
In this embodiment, a case has been described in which a hole is drilled on a slope while supporting the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the configuration can be changed without departing from the gist of the present invention.
1 傾斜地削孔設備
2 削孔作業車
3 昇降装置
10 第1固定点
11 第2固定点
12 昇降用ウィンチ
13 定滑車
14 昇降用ロープ
15 動滑車
16 第1車両
17 第2車両
20 バックホー
21 下部走行部
22 上部旋回部
23 運転室
24 ブーム
24a ブーム軸
24b ブームシリンダ
25 アーム
25a アーム軸
25b アームシリンダ
25c 先端部
30 連結装置
31 支持板
32 リング状部材
33 可動部材
34 連結体
40 継手部材
41 第1軸
42 アーム側部材
42a 上部枢支部
42a 両上部枢支部
43 リーダ側部材
43a 支持部
44 第2軸
50 削孔装置
51 リーダ
52 削孔装置本体
53 ベースフレーム
54 補強板
60 回転装置
61 油圧モータ
61a 出力軸
61b 配管
62 連結部材
63 スイベル
70 ダウンザホールハンマ
71 ボディ
72 ハンマピストン
73 削孔ビット
74 加圧エア供給管
80 送り装置
81 ガイドレール
82 支持台
83 スプロケット
85 チェーン
86 油圧モータ
86a 配管
90 ガイド装置
91 固定部材
92 軸部材
93 開閉部材
94 クランプネジ
95 案内部材
100 アンカー装置
101 固定アンカー
101a スパイク部材
102 スペーサ部材
103 可動アンカー
103a スパイク部材
104 固定筒
105 可動筒
106 ガイドロッド
107 バネ部材
108 取付孔
109 固定ボルト
DH 掘削孔
G 地盤
R 道路
S 土木作業面
1 Sloped ground drilling equipment 2 Drilling work vehicle 3 Lifting device 10 First fixed point 11 Second fixed point 12 Lifting winch 13 Fixed pulley 14 Lifting rope 15 Moving pulley 16 First vehicle 17 Second vehicle 20 Backhoe 21 Lower running Part 22 Upper rotating part 23 Operator's cab 24 Boom 24a Boom shaft 24b Boom cylinder 25 Arm 25a Arm shaft 25b Arm cylinder 25c Tip part 30 Connecting device 31 Support plate 32 Ring-shaped member 33 Movable member 34 Connecting body 40 Joint member 41 First shaft 42 Arm side member 42a Upper pivot 42a Both upper pivots 43 Leader side member 43a Support part 44 Second shaft 50 Drilling device 51 Leader 52 Drilling device main body 53 Base frame 54 Reinforcement plate 60 Rotating device 61 Hydraulic motor 61a Output shaft 61b Piping 62 Connecting member 63 Swivel 70 Down-the-hole hammer 71 Body 72 Hammer piston 73 Drilling bit 74 Pressurized air supply pipe 80 Feeding device 81 Guide rail 82 Support stand 83 Sprocket 85 Chain 86 Hydraulic motor 86a Piping 90 Guide device 91 Fixed member 92 Shaft member 93 Opening/closing member 94 Clamp screw 95 Guide member 100 Anchor device 101 Fixed anchor 101a Spike member 102 Spacer member 103 Movable anchor 103a Spike member 104 Fixed cylinder 105 Movable cylinder 106 Guide rod 107 Spring member 108 Mounting hole 109 Fixed bolt DH Drilled hole G Ground R Road S Civil engineering work surface
Claims (7)
前記削孔装置は、リーダと、前記リーダに沿って移動自在に支持された回転装置と、上端部が前記回転装置に接続されたドリル本体と、前記回転装置及び前記ドリル本体を含む削孔装置本体をリーダに沿って送り駆動する送り装置とを備え、
前記継手部材は、前記アームの回動軸と略平行な第1軸と、前記アームの先端部に前記第1軸を介して回動自在に連結されたアーム側部材と、前記削孔装置の前記リーダの高さ方向の途中部に固定されたリーダ側部材と、平面視で前記第1軸と略直交して前記アーム側部材と前記リーダ側部材とを回動自在に連結する第2軸と、により一体的に構成され、
前記リーダは、前記継手部材により、前記第1軸及び前記第2軸を中心として回動自在に前記アームに連結され、
前記削孔装置を、前記継手部材を介して前記アームに吊り下げることにより、前記削孔装置が自重により回動し、前記リーダが略鉛直方向に配置される、
ことを特徴とする削孔作業車。 comprising a backhoe and a drilling device supported by an arm of the backhoe via a joint member,
The drilling device includes a leader, a rotating device supported movably along the leader, a drill body whose upper end is connected to the rotating device, and a drilling device including the rotating device and the drill body. Equipped with a feeding device that feeds and drives the main body along the leader,
The joint member has a first axis substantially parallel to the rotational axis of the arm , an arm-side member rotatably connected to the tip of the arm via the first axis, and a first axis of the hole drilling device. a leader side member fixed to an intermediate portion in the height direction of the leader; and a second axis that is substantially orthogonal to the first axis in plan view and rotatably connects the arm side member and the leader side member. It is integrally constituted by and,
The leader is connected to the arm by the joint member so as to be rotatable about the first axis and the second axis ,
By suspending the hole drilling device from the arm via the joint member, the hole drilling device rotates under its own weight, and the leader is arranged in a substantially vertical direction.
A drilling work vehicle characterized by:
前記バックホーの前記アームに前記リーダを吊り下げた状態で、前記ドリル本体が所望の削孔位置に対面するように前記削孔装置を移送して、前記リーダを縦向きに設置する位置合わせ工程と、
前記リーダを鉛直方向に角度調整するとともに、前記リーダを地盤側へ押し操作して、前記地盤と前記アーム間に前記リーダを略鉛直方向に固定保持するリーダ設置工程と、
前記ドリル本体を前記リーダに沿って送り駆動して、前記地盤の削孔位置に掘削孔を削孔する削孔工程と、
を備えたことを特徴とする削孔方法。
A drilling method using the drilling vehicle according to any one of claims 1 to 6, comprising:
an alignment step of transporting the drilling device so that the drill body faces a desired drilling position and installing the leader vertically with the leader suspended from the arm of the backhoe; ,
a leader installation step of adjusting the angle of the leader in the vertical direction and pushing the leader toward the ground to fix and hold the leader substantially vertically between the ground and the arm;
a drilling step of driving the drill body along the leader to drill a drilling hole at the drilling position in the ground;
A drilling method characterized by comprising:
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